系统工程视野下的再生水饮用回用安全保障体系构建

再生水是就地可取、稳定可靠的城市第二水源.再生水饮用回用（补充水源）技术经济性可行,是解决城市缺水问题的重要途径和构建可持续水循环系统的重要组成部分.作为具有复杂系统特征的非传统供水工程,再生水饮用回用的关键是保障水质安全稳定和系统可靠高效运行,因此需要构建包括水质安全管理、健康风险评价和多重屏障工程措施在内的安全保障体系.水质安全管理方面需建设包括制订科学的饮用回用水质标准和再生水处理工艺要求,建立针对再生水处理工艺和饮用回用全系统的危害分析关键控制点管理（HACCP）体系,并加强水质安全监管和认证.健康风险评价方面需开展全方位、统筹性和持续性的化学污染物和微生物风险评价方法.工程措施方面需建设包括源头控制、再生水厂净化、环境缓冲和饮用水厂净化在内的多重屏障系统,以确保水质安全.在多重屏障系统中,再生水厂是保障饮用回用水质安全的核心环节,“反渗透-高级氧化”和“臭氧-生物活性炭”是再生水处理的可行工艺.今后需深入、持续开展新兴高风险污染物控制技术、再生水环境储存和饮用回用模式等方面的研究.      

天津市再生水利用现状的调查与研究

天津是一个资源性缺水城市,文章通过对天津市供排水需求与现状进行分析.论述了再生水在农田水利、工业、景观河道、民用等各方面的使用现状和发展前景,阐明了再生水在天津水资源利用领域的重要性.从技术角度分析了再生水处理的几种途径以及天津再生水利用规划、现状与存在的问题,提出天津市再生水利用的总体设想与建议.     

城市污水再生利用途径分析与利用量预测

水资源匮乏与水环境污染是制约经济社会发展的主要瓶颈,提高城市污水资源化水平是解决这一问题的重要途径.文章结合〈城市污水再生利用分类标准〉（GB/T 18919-2002）,深入分析包头市城市污水处理与再生利用现状及存在问题,提出包头市再生水近期应主要回用于城市杂用、工业和景观用水,再生水回用率可达到50%以上,为解决城市污水再生利用提供参考.     

不同再生水灌溉方式对土壤-辣椒系统中细菌群落多样性及病原菌丰度的影响

再生水是改善水资源布局和缓解传统水源短缺问题的一种合理且可持续的替代水源,但用于灌溉会引起土壤和作物中微生物群落结构和条件致病菌丰度变化,目前这方面的研究报道较少.本研究以辣椒为对象,设置再生水灌溉(DI)、清水和再生水混灌(MI,清水∶再生水=1∶1)、清水和再生水轮灌(RI)处理,以清水灌溉(PI)为对照,通过温室盆栽试验研究不同灌溉方式对土壤性质的影响,并基于高通量测序技术结合定量PCR方法探讨再生水灌溉下辣椒果实与根际细菌群落组成和病原菌分布丰度特征.结果表明,与清水灌溉相比,再生水直接灌溉增加了土壤EC值,而降低了pH值.16S r DNA高通量测序结果显示,在门分类水平上,Proteobacteria、Bacteroidetes、Actinobacteria和Firmicutes是辣椒果实和根际共有的主要类群,其优势菌属Pantoea、Pseudomonas、Sphingomonas、Sphingopyxis、Luteimonas和Mariniflexile的相对丰度受再生水灌溉方式的影响较大.再生水灌溉分别使辣椒果实和根际中Legionella spp.和Pseudomonas syringae丰度显著增加,并且对病原菌丰度的影响差异较大.综上所述,再生水适宜作为农业灌溉用水,但不同灌溉方式可能不同程度上引入微生物污染问题,其中特定条件致病菌和植物病原菌值得关注.     

天津市再生水开发利用发展前景分析

在天津市委、市政府的高度重视下,开发利用再生水资源得到稳步发展。多年来天津市在污水资源化与再生利用方面进行了开创性试验研究工作,成绩突出,走在了全国前列,成为国家重点示范城市。进入新世纪天津市遭遇连年大旱,水资源极度紧缺,加快再生水资源开发利用步伐,是当前乃至今后长期研究的重要课题。     

天津经济技术开发区再生水回用情况

介绍了天津开发区污水再生回用的情况，新水源一厂(一期)的处理规模、工艺及各单体构筑物的组成，说明了再生水的用途，总结了该工程的效果。     

再生水在洗车利用中的暴露剂量研究

再生水暴露剂量确定是再生水洗车利用健康风险评价的前提和制定再生水水质标准的重要依据.本文研究了手工洗车和龙门式洗车机洗车过程中再生水对典型人群的暴露剂量特征.通过现场调研,确定了洗车现场的典型暴露人群及其暴露时间分布,其中手工洗车工人的清洗耗时和擦车耗时分别平均为4.8 min和8.4 min,龙门式洗车机工人的冲洗浮土耗时、洗车机清洗耗时和擦车耗时分别平均为1.5 min、2.5 min和8.0 min.利用重量法确定了洗车现场空气中的再生水水雾浓度分布(即空气含水量增加值),结果表明手工洗车的水雾浓度为2.0 mg·L-1,洗车机过程中冲洗浮土现场和龙门式洗车机清洗现场的浓度分别为1.3 mg·L-1和3.2 mg·L-1.根据典型暴露人群的呼吸速率,得出再生水的暴露剂量.结果表明,在各种典型人群中,手工洗车清洗工的再生水日暴露剂量最大,高达15.5 mL·d-1.     

再生水补给城市河湖水生态系统构建及管护技术体系研究应用—以圆明园为例

提出了"再生水水源补给城市河湖水生态系统构建及管护技术体系",并在圆明园开展了推广应用,设计建设了近70 hm2再生水水源补给城市河湖水生态系统构建及管护示范区.结果表明,该技术可有效改善水体景观、水质及水生态状况:浊度明显降低,示范区浊度大多小于3NTU(饮用水浊度国家标准1NTU),感官效果明显优于修复前;总磷平均...     

冷季型草坪草对再生水灌溉响应及适宜性评价

以北京市常见冷季型草坪草多年生黑麦草、高羊茅和草地早熟禾为对象,借助于CAT、POD、MDA、脯氨酸、叶绿素等生理指标,采用室内盆栽的方法研究再生水灌溉下冷季型草坪草的生理反应,及各种生理指标与基质盐分累积的关系,对3种草坪草2种水源灌溉生理适宜性进行综合评价。结果表明:再生水中盐分含量刺激多年生黑麦草和高羊茅体内保护型酶活性保持较高水平,从而保持较强的生理优势,再生水作用使得草地早熟禾生长发育受阻,但盐分不是造成生长受阻的主导因素。在盆栽条件下,不同草坪草对不同灌溉水源生长适宜性由强至弱依次为再生水高羊茅,自来水高羊茅,自来水草地早熟禾,再生水多年生黑麦草,自来水多年生黑麦草,再生水草地早熟禾。     

对再生水利用的分析及思考

随着社会经济的持续发展和城市化步伐的加快,人们对水资源的需求日益增加;面对有限的水资源,再生水因水量稳定可控、环保可持续的特点而倍受关注,再生水的应用也在国内外城市广泛开展.现阶段对再生水技术层面的研究已经较为成熟,有必要从规划的角度出发,对国内外再生水回用的方向和不同阶段的再生水回用率情况进行梳理,避免不同地区再生水回用率标准的同质化,为科学合理的确定再生水回用途径和回用目标提供参考和依据,有效推动水资源可持续发展.     

城市河道再生水特征水质因子空间变异机制分析

受城市污水处理厂处理工艺的限制和水源来源复杂等因素限制,再生水中富含的无机氮和痕量持久性有机物在河湖补给过程中通过侧向渗漏或生物累积的方式造成潜在人体健康风险.探究再生水补给河道不同类型再生水特征水质因子空间变异规律及其成因对于河湖管理具有重要意义.以北运河京津冀段为研究区域,借助于聚类、判别、主成分和方差分解等方法探...     

北京市再生水灌溉对土壤、农作物的重金属污染风险

如何准确、客观表征再生水长期灌溉的重金属污染风险是人们关注的主要问题之一。研究通过调查不同水源灌溉条件下土壤、小麦重金属含量,结合不同输入途径对再生水灌区土壤重金属的贡献,评估再生水灌溉对土壤、农作物的重金属污染风险。结果表明,污灌区、再生水灌区土壤均呈现不同程度的重金属累积,但不同灌区小麦籽粒的重金属含量之间没有差异。北京市再生水重金属浓度远远低于农田灌溉水质标准,再生水灌渠中采集的水样重金属浓度与地下水重金属浓度之间的差异并不显著。通过再生水灌溉途径带入的重金属与地下水灌溉相当,低于大气沉降和有机肥施用等输入途径带入的重金属。当前再生水灌溉导致土壤重金属污染的风险较小,并不会导致农作物重金属超标。再生水灌区土壤重金属污染并不一定是由于再生水灌溉导致,更大程度是早期的污水灌溉或有机肥施用造成的。     

城市绿化草坪再生水灌溉对地下水水质影响研究

再生水是城市绿化的良好水源,但其潜在的地下水污染问题不容忽视.本研究基于对地下水及其灌溉水水质的长期监测,探讨了绿化草坪地下水主要理化性质和污染物浓度的变化规律及其与灌溉用水水质的关系.连续5 a的监测结果表明,再生水氨氮超出用于城市绿化的城市杂用水水质标准（GB/T 18920-2002）,总氮偏高,二者变化范围分别为0.05～65.4 mg·L-1和2.56～78.0 mg·L-1,平均值分别为12.0 mg·L-1和28.3 mg·L-1.使用自来水灌溉,地下水水质指标正常,波动不大;用再生水灌溉草坪（冬末初春4个月未浇）对地下6 m浅井水质影响明显,对20 m深井水质影响不明显,主要变化表现在硝态氮浓度值升高.浅井地下水硝态氮浓度与灌溉的再生水溶解态氮呈滞后的显著正相关性,表明用再生水灌溉草坪可能会引起地下浅层水硝态氮污染.因此,需要根据城市绿化用水量大的特点,进一步完善再生水回用标准,避免再生水回用造成新的环境污染风险.     

北京市潮白河再生水补水河段水质时空变异

城市河道是城市再生水利用的主要载体,而人工湿地是城市再生水河道补水前主要的水质净化方式.为了解再生水补水与人工湿地对再生水补水段水质的影响,选取北京市潮白河再生水补水河段作为研究对象,利用聚类分析、判别分析及因子分析等方法对不同季节水体的水质情况进行分析.结果表明:研究区内水体氮磷污染严重,其中TN污染表现为NO₃--N、NO₂--N和NH₄+-N的混合型污染.聚类分析结果表明,水质在季节尺度上表现为丰水期（6-9月）和枯水期（2月、3月、5月和12月）两大类;在空间尺度上受再生水补水和湿地净化的影响表现为显著的空间差异性.判别分析结果表明,再生水补给对河道水质的影响无显著季节差异,湿地净化功能在丰水期和枯水期差异较大且丰水期湿地的净化效果最为明显.因子分析结果表明,再生水作为城市河道的补充水源,一方面对河道中的F-、Chl-a等起到稀释作用,另一方面使得水体中的N、P及离子含量增加;丰水期湿地的净化作用使水体中氮磷等有机营养物质含量及ρ（TDS）等显著降低.      

再生水灌溉利用的生态风险研究进展

污水再生回用因其具有显著的社会、经济及生态效益,已成为缓解水资源危机的一项重要举措.城市绿地和农业灌溉作为再生水的主要利用途径之一,在国内外已经得到广泛推广实践.为了解国内外在再生水灌溉利用风险方面的研究进展,本文围绕再生水典型污染物包括盐、氮、重金属和新型污染物、病原菌等,从对土壤质量、植物生长、地下水质量和公众健康等几方面,对再生水灌溉利用的生态风险进行了系统分析.结果表明,盐分及盐离子是再生水灌溉利用的主要风险,灌溉利用导致疾病传播的风险始终存在,而新型污染物的生态风险是科学研究热点.借鉴国外经验,分别就城市绿地和农业的灌溉提出了风险管理措施.最后,提出了加强长期定位研究和模型研究,建立再生水水质、灌溉管理与生态风险的有机关联,进行再生水灌溉土壤承载力评价和建立风险管理体系等5项建议,以促进再生水安全利用.     

城市污水再生利用途径分析与利用量预测

水资源匮乏与水环境污染是制约经济社会发展的主要瓶颈,提高城市污水资源化水平是解决这一问题的重要途径。文章结合《城市污水再生利用分类标准》（GB／T18919-2002）,深入分析包头市城市污水处理与再生利用现状及存在问题,提出包头市再生水近期应主要回用于城市杂用、工业和景观用水,再生水回用率可达到50％以上,为解决城市污水再生利用提供参考。     

基于三方博弈的再生水回用市场演化路径分析

为促进再生水市场的构建,以西安市再生水回用市场发展过程为研究案例,采用演化博弈理论构建了基于政府、再生水厂商、消费者三方博弈的再生水回用市场推广模型,分析其博弈均衡及演化路径.结果表明再生水回用市场的演化过程可划分为四个阶段,不同条件下系统将演化至不同的均衡.发展初期政府支持和宣传能有效提高再生水处理量和回用量,发展中后期为了增强企业参与度和消费者接受度需要提高财政补贴、提高使用再生水效用、降低自来水效用、提升再生水厂商获利、减少政府管理成本.     

城镇污水处理厂再生水适用范围研究与分析

随着城市化进程的扩大,区域人口越来越集中,集中供水使用量与产生的污水也与日俱增,供水压力与污水处理压力越来越重。再生水作为第二水源,则有着广阔的应用场景。本文着重对城市污水处理厂出水水质指标的特点与国家再生水回用标准所要求指标进行对照,分析当地再生水所适合应用的领域。     

绿地再生水灌溉土壤盐度累积及风险分析

和常规水源相比,再生水常含有较高的盐分,因而再生水灌溉下土壤盐分的风险引起学者的广泛关注.以再生水利用程度较高的北京市为研究区域,分层采集了不同再生水灌溉历史城区公园绿地与城郊农田表层土壤样品,测定并分析了土壤电导率（EC）和钠吸附比（SAR）等盐分相关指标,探讨再生水灌溉下土壤盐分的累积特征,分析了长期再生水灌溉下土壤盐分累积的风险.结果表明,再生水灌溉下城市绿地和农田土壤EC1：5值和SAR1：5值均显著高于其对照灌区,这种差异在农田中更加显著.公园与农田中再生水灌区土壤EC1：5值较对照灌区分别上升了12.4%和84.2%;土壤SAR1：5值上升幅度分别为64.5%和145.8%.调查区土壤0～10 cm与10～20 cm土层间EC1：5值和SAR1：5值差异不显著.长期再生水灌溉会使盐分累积在土壤表层,同时土壤孔隙度有轻微的减小.在北京地区再生水用于城市绿地灌溉引起表层土壤盐渍化的风险不容忽视.     

城市再生水回灌的研究进展与运用

再生水回灌作为再生水回用最有潜力的一种方式,回灌方式有表灌、土壤含水层处理（SAT）、包气带注入和井灌.本文分析了国内外再生水回灌水质标准的不同,指出了我国再生水回灌存在水质标准偏低的问题,综述了国内外再生水回灌过程中的污染物研究动态,提出了再生水回灌今后的研究方向.